一种不停机化霜的蒸发冷却式冷水热泵机组的制作方法

文档序号:15912594发布日期:2018-11-13 21:12阅读:557来源:国知局

本实用新型属于冷却设备,特别涉及一种不停机化霜的蒸发冷却式冷水热泵机组。



背景技术:

早期的蒸发冷却式冷水机组制热时,由于冷却介质里面是水,在冬季制热使用的话,容易结冰。要解决这个问题有两种方案,一是在冷却水中增加防冻液,二是增加翅片作为冬季使用,变冷风冷热泵机组。

制热时在冷却水添加防冻液实际上并没有真正解决蒸发冷机组冬季制热问题,蒸发冷机组虽然可以在冷却水中添加防冻液以降低冷却水冰点温度。但填料在设计时只考虑在夏季使用,而在冬季散热效果很差。没法将冷却水中的散热量带到空气中。这样造成冷却水温度会越来越低,蒸发温度也会跟着下降,制热量会越来越小。并且防冻液添加到冷却水中后随着风扇开启会有一部分带到空气中。为保证冷却水冰点温度,需要自动添加防冻液装置,这样增加了客户的负担。

另一种方法为增加翅片,和蒸发冷却换热器并联使用,冬季切换成风冷翅片,而蒸发冷却式换热器不用。这样造成机组占地面积大,而且客户初投资大了很多,并且在系统匹配上增加了难度。并且机组停机化霜需要损耗室内侧的换热量。



技术实现要素:

实用新型目的:本实用新型提供了一种可以制热不停机化霜的蒸发冷却式冷水热泵机组,该机组可以在夏季制冷,冬季制热环境下连续运行,其控制精度高、投资少、节能高效、运行稳定可靠。

技术方案:本实用新型所述一种不停机化霜的蒸发冷却式冷水热泵机组,包括控制系统、热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统;

制冷剂循环系统包括压缩机、四通阀、冷却盘管组、连通压缩机制冷剂出气口和四通阀的第一连接管、连接四通阀与冷却盘管组制冷剂进液口的第二连接管、单向阀组件、连接单向阀组件与冷却盘管组出液口的第三连接管、连接单向阀组件与热交换系统的第四连接管及与压缩机进汽口连接的气液分离器;

冷却盘管组包括不少于两个冷却盘管;冷却盘管的进液口分别与第二连接管连通;冷却盘管的出液口分别与第三连接管连通;

控制系统包括控制器、分别与控制器通信连接的设置于所述冷却盘管上的第一温度传感器及用于测量环境温度的第二温度传感器;

旁路系统包括与第一连接管连通的旁路总管、连接旁路总管出液口与冷却盘管出液口的旁路支管、设置于旁路支管上与控制器通信连接的第一电磁阀及设置于冷却盘管出液口与控制器通信连接的第二电磁阀;所述旁路支管的出液口位于冷却盘管与第二电磁阀之间;

冷却水循环系统包括设置于冷却盘管组上方的喷淋装置、与喷淋装置连接的水泵及设置于冷却盘组下方的通过水泵与喷淋装置连接的接水盘;

热交换系统包括冷冻水的进液口和冷冻水的出液口,实现热交换,热交换系统另一端通过四通阀与气液分离器连接。

为了具有更好的冷却效果,冷却盘管组包不少于四个冷却盘管。

除了上述结构,机组还包含有在单向阀组件与热交换系统之间设置的储液器、干燥过滤器及膨胀阀。

单向阀组件为本领域内常用的部件,本实用新型给出了其中一种单向阀组件结构,所用的单向阀组件包括依次反向设置的四个单向阀。

冷却盘管组上方设置有至少一组风机实现对冷却盘管的冷却。

另外,需要说明的是:

(1)本实用新型中的进液口与出液口的仅是为了方便描述,仅针对制冷回路中制冷剂的流动方向,整个结构的连接方式不受该描述的影响。

(2)本实用新型中未提及的与本机组运行密切相关的结构,均为现有技术;

(3)本实用新型中用到的现有设备的型号仅是其中一种,并非对本实用新型的结构作出限定。

有益效果:(1)本实用新型的机组通过改变了制冷剂的流路,使得机组的在低温情况下,无需在冷却水中添加防冻液,减少客户后期运行费用的投入,维护简单;(2)机组在制热运行过程中不需要停机化霜,可以起到节能的作用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图;

图2为本实用新型制冷与制热回路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

实施例1:如图1所示,本实用新型所述一种不停机化霜的蒸发冷却式冷水热泵机组,包括控制系统、热交换系统、制冷剂循环系统、冷却水循环系统和旁路系统;

制冷剂循环系统包括压缩机101、四通阀102、由四个并联的冷却盘管组成的冷却盘管组103、连通压缩机101制冷剂出气口和四通阀102的第一连接管104、连接四通阀102与冷却盘管组制冷剂进液口的第二连接管105、单向阀组件106、连接单向阀组件与冷却盘管组出液口的第三连接管107、连接单向阀组件与热交换系统的第四连接管108及与压缩机1进汽口连接的气液分离器110;单向阀组件与热交换系统5之间设置有储液器111、干燥过滤器112及膨胀阀113。单向阀组件包括依次反向设置的四个单向阀。

冷却盘管组上方设置有至少两组风机6,每个冷却盘管的进液口均与第二连接管连通,冷却盘管的出液口均与第三连接管107连通,实现四个冷却盘管的并联,每个冷却盘管出液口在与第三连接管之间设置有第二电磁阀303。

旁路系统包括与第一连接管连通的旁路总管301、连接旁路总管出液口与冷却盘管出液口的旁路支管、设置于旁路支管上与控制器通信连接的第一电磁阀302及设置于冷却盘管出液口与控制器通信连接的第二电磁阀303;旁路支管的出液口位于冷却盘管与第二电磁阀303之间。

控制系统包括控制器201、分别与控制器通信连接的设置于所述冷却盘管上的第一温度传感器202及用于测量环境温度的第二温度传感器203。

冷却水循环系统包括设置于冷却盘管组上方的喷淋装置401、与喷淋装置连接的水泵403及设置于冷却盘组下方的通过水泵与喷淋装置连接的接水盘402;热交换系统通过四通阀102与气液分离器110连接。

如图2所示,本实用新型机组的工作方法如下:

(1)制冷回路:压缩机101出气口的高温高压制冷剂,通过第一连接管104流经四通阀102,从四通阀102的出液口,通过第二连接管105流经四个冷却盘管的进液口,开启第二电磁阀303,从四个冷却盘管的出液口流出的制冷剂,进入第三连接管107,此时,水泵403将集水盘402中的冷却水送至喷淋装置401,对冷却盘管组103进行冷却,同时位于冷却盘管组上方的风机6开启,同时对冷却盘管组104进行降温;从第三连接管107流出的制冷剂进入单向阀组件106的进液口,随后从单向阀组件的出液口流经储液器111、干燥过滤器113和膨胀阀113,从膨胀阀113出口流出的制冷剂通过第四连接管108进入热交换系统5进行热交换,热交换后的制冷剂通过四通阀102进入气液分离器110,随后进入压缩机101进液口,实现整个制冷回路的循环。

(2)制热回路:从压缩机101出气口的制冷剂通过四通阀102进入热交换系统5,通过第四连接管108进入单向阀组件106,流经单向阀组件依次流经储液器111、干燥过滤器112及膨胀阀113,随后通过单向阀组件106进入第三连接管107,从第三连接管107进入冷却盘管组103,随后通过第二连接管105流经四通阀102,进入气液分离器110,随后进入压缩机101,实现制热回路的循环,冷却水循环系统的工作方法与制冷回路的工作方法相同。

当气温较低时,位于冷却盘管组上的PT100型号的第一温度传感器202测量温度≤5℃,持续时间≥25分钟,在机组周围环境中设置的测量环境温度的第二温度传感器203测量的温度≤5℃时,CR40型号的控制器201控制电磁阀依次控制位于旁路支管上的第一电磁阀302的开启,依次关闭第二电磁阀303,位于第一连接管104内的高温制冷剂从旁路总管301进入旁路支管,经过第一电磁阀,进入冷却盘管组103内,将冷却盘管上的霜化掉,可以保证冷却盘管组不结霜,也无需在冷却水中加入防冻剂。以下,针对本实用新型的冷却盘管组由四个冷却盘管组成的冷却盘管组进行详细说明:

四个冷却盘管的出液口分别设置有第二电磁阀,第二电磁阀控制冷却盘管的出液口的制冷剂是否连通第三连接管,旁路总管301的出液口分别通过旁路支管与四个冷却盘管组的出液口相连通,旁路支管上设置有第一电磁阀302,分别与每个冷却盘管的第二电磁阀303对应。

当温度较低时,四个冷却盘管中的一个冷却盘管上出液口的电磁阀303关闭,开启与其相对应的旁路支管上的第一电磁阀302,此时高温的制冷剂可使得该冷却盘管上的霜化掉,随后关闭该冷却盘管对应的第一电磁阀,开启该冷却盘管上的第二电磁阀303。依照上述步骤,依次化掉其余三个冷却盘管上的结霜。

本实用新型的机组也无需添加防冻液防止冷却水结冰,减少了机组运行成本,且可以保证机组连续运行。

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